纳米结构量子输运Landauer-Büttiker公式的切比雪夫多项式方法

Landauer-Büttiker公式描述了纳米结构与分子中的电子量子输运。由于例如矩阵求逆计算等原因，对复杂或大型系统的模拟在数值上将极具挑战性。近年来，切比雪夫多项式方法因在并行化方面的高效性而在量子系统数值模拟中引起强烈关注，因为其涉及的唯一矩阵运算仅是稀疏矩阵与向量的乘积。针对孤立或块体量子结构的物理量切比雪夫多项式表示已取得许多进展。在此，我们提出针对典型电子散射问题——纳米结构量子输运电导的Landauer-Büttiker公式的切比雪夫多项式方法。我们首先描述了基于标准bath核多项式方法(KPM)的完整算法。然后，我们提出了两个简单但高效的改进。其中之一的耗时显著少于不使用KPM的直接矩阵计算。还给出了一些典型示例以说明数值有效性。